宇宙的外面是啥?可能是真正的“无”,连黑暗都没有!

星空承载梦想 2025-03-03 08:55:08
在阅读此文前,麻烦您点击一下“关注”,既方便您进行讨论与分享,又给您带来不一样的参与感,深度长文,希望您能够认真看完,感谢您的支持!

人类对宇宙的认识和了解是一个不断深化的过程,目前科学界广泛接受的宇宙起源理论是大爆炸,科学家认为在138亿年前,有一颗奇点发生了大爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在所看到的样子,宇宙一边膨胀一边降温,物质逐渐聚集形成恒星、行星等天体,在大爆炸之后,先是基本粒子形成,比如说质子、中子、电子等,随后原子核、原子逐渐形成,在引力的作用下,物质聚集形成星云,进而形成恒星和星系,恒星内部通过核聚变反应合成更重的元素,恒星死亡时又将重元素抛洒到宇宙中,为新的天体形成提供物质。

宇宙大爆炸理论并不是科学家凭空猜测出来的,而是有一定的证据,在1929年,埃德温·哈勃发现遥远星系的光谱普遍存在红移现象,表明这些星系正在远离我们,且退行速度与距离成正比(哈勃定律)。这一现象表明宇宙正在膨胀。如果反向推导,宇宙在过去必然处于更小、更致密的状态,从而指向一个初始的“起点”——大爆炸。通过超新星、类星体等更精确的观测,进一步确认宇宙加速膨胀,后来在1965年的时候,彭齐亚斯和威尔逊意外探测到均匀充满全天的微弱微波辐射(约2.7 K),后被证实为大爆炸的“余晖”。CMB的能谱高度符合理论预测的完美黑体辐射(普朗克卫星数据证实,精度达99.9%)。

CMB是大爆炸后约38万年,宇宙冷却到中性原子形成时释放的第一缕光,直接印证了早期宇宙的高温致密状态。除此之外科学家还发现了轻元素的丰度,大爆炸后数分钟内,高温高压环境促使质子和中子结合形成轻元素(如氢、氦、锂)。理论计算显示,宇宙中约75%的氢、25%的氦-4及微量氘、氦-3、锂-7应来自这一时期。科学家通过观测发现,原始星云中的氦-4丰度和预测的一样,而且科学家通过观测星系、星系团和超星系团在宇宙中呈现网状或泡沫状分布,发现它们存在巨大的空洞和纤维结构,大爆炸理论并非依赖单一的证据,而是通过宇宙膨胀、CMB、轻元素丰度、大尺度结构等多方面的独立观测相互印证。

共同构建了一个自洽的框架,成为解释宇宙起源和演化的最佳科学模型,不过这个模型还存在很多科学家无法解释的问题,比如说暗物质、暗能量之谜,按照宇宙大爆炸的理论来看,我们的宇宙到现在还在一直膨胀当中,宇宙能够一直膨胀,意味着宇宙之外还有多余的空间?既然如此,那么宇宙之外还有什么?对于这个问题,科学界有几种假说,第一种是泡泡宇宙模型:这个理论认为,宇宙就像是一个不断产生泡泡的海洋,每个泡泡都是一个独立的宇宙,有各自的物理常数、初始条件等,我们的宇宙只是众多泡泡宇宙中的一个,这些泡泡宇宙之间可能存在不同的物理规律,它们共同构成了一个更大的多重宇宙结构。

膜宇宙模型是弦理论的一部分,我们生活在一个三维膜上,可能还有其它的膜宇宙存在于更高维度的空间中,不同膜之间可能通过引力等相互作用产生微弱的关系,除了这个猜测之外,还有的科学家认为,宇宙之外是平行宇宙,平行宇宙是一种在物理学和宇宙学领域中提出的猜测,根据量子力学的多世界诠释,在量子层面上,每一次量子事件的不同可能结构都会导致宇宙分裂成多个分支,每个分支都是一个独立的平行宇宙,不同的平行宇宙中的你都可能是不同的,假如说在这个世界上,你是一名老师,但是在另一个平行宇宙中,你可能就是一名医生,在另外一个平行宇宙中也可能是一名警察。不同的平行宇宙中每一个人都是多样性的。

而且不同的选择也可能会造成不同的平行宇宙,有些平行宇宙可能是从其中一个宇宙中衍生出来的,其中比较著名的有祖父悖论,祖父悖论由法国科幻小说作家赫内·巴赫札维勒在1943年的小说《不小心的旅行者》中提出。假设一个人能够进行时间旅行,回到过去。如果他在自己的祖父和祖母结婚前杀死了祖父,那么他的祖父就无法生下他的父亲,他的父亲不存在也就不会有他。但如果他不存在,又怎么能回到过去杀死祖父呢?这就形成了一个逻辑上的矛盾循环。祖父悖论引发了人们对时间本质、因果关系以及时间旅行可能性的深入思考。对此科学家认为,时间旅行者回到过去杀死祖父的这一行为,会创造出一个新的平行宇宙。

在这个新的平行宇宙中,旅行者不会出生,但是原宇宙不受到影响,简单来说就是,你的任何一个举动,都可能会造就另一个平行宇宙或者多个平行宇宙,比如说你站在一个十字路口的街头,在一个世界中,你只能够选择一条路,而这条路只会出现一个结果,但是在平行宇宙中,你可能选择了每一个路口,而出现的结果都是不同的,平行宇宙理论使因果关系变得更加复杂和多元。在平行宇宙的框架下,一个事件可能在不同的宇宙中有不同的结果,这挑战了传统的单一因果链观念,促使哲学家重新思考因果关系的本质和作用方式。如果平行宇宙存在,意味着可能有无数个版本的“自己”存在于不同的宇宙中,这引发了关于自我、存在和意识的深刻问题。

不过平行宇宙到底是不是存在宇宙中?还需要科学家进一步的研究和探索,除了平行宇宙的说法之外,还有的科学家认为宇宙不存在外面,宇宙并不是一个装在盒子里的东西,没有办法站在外面看,因为宇宙包含了所有的时间和空间,它就是一切的整体,在经典物理学中,时间和空间是相互独立的概念。但爱因斯坦的狭义相对论指出,时间和空间会因观察者的运动状态而改变,即时间膨胀和空间收缩现象。在此基础上,广义相对论进一步认为,物质和能量会使时空弯曲,而弯曲的时空又决定了物质和能量的运动轨迹,从而将时间和空间紧密结合为一个不可分割的整体——时空。所谓的宇宙之外是什么,就像是问地球北极以北是什么一样,这个问题本身就没有任何意义,因为北极最北就是北极。

不过这个说法并不代表宇宙没有边界,有一些科学家认为,宇宙可能是有限无界的,什么叫做无限无界?想象你在地球上一直走,能够绕地球一圈回到原点,但是你永远都无法找到地球的边,宇宙可能也是这样的,一个超大的四维球体,空间有限,却没有一个明确的墙,或者说它干脆就是无限大的,永远都没有尽头,星系、黑洞,无穷无尽的延伸下去。这个说法到底对不对?目前科学家也无法给出准确的答案,因为我们只能够看到可观测宇宙,依据宇宙学原理和大爆炸理论,宇宙在大尺度上是均匀且各向同性的。但由于光速有限和宇宙年龄的限制,并非整个宇宙都能被我们观测到。

光从宇宙中遥远的地方传播到地球需要时间,我们看到的天体是它们过去的样子。可观测宇宙的边界,就是光从宇宙诞生以来有足够时间传播到我们这里的最远距离所围成的区域。可观测宇宙的半径约为465亿光年。这一数值并非简单地由宇宙年龄(约138亿年)乘以光速得出,因为宇宙在不断膨胀,在光传播的过程中,天体与我们的距离也在增加,考虑到宇宙膨胀等因素,最终计算出可观测宇宙的半径约为465亿光年。至于可观测宇宙之外,科学家认为可能是更多的空间,也可能什么都没有,而宇宙之外可能是真正的“无”,没有空间、没有时间、没有物质,连黑这个概念都不存在,这种无的理解已经超出了我们的认知。

宇宙到底有多神秘?现在科学家也不清楚,就连伟大的物理学家爱因斯坦都表示:宇宙最不可理解之处在于它居然可以被理解,这种惊讶感推动着科学前进,却也暴露了人类认知的局限性,在东西方文明历史中,宇宙观始终和文化基因交织,道家有物混成,先天地生的混沌思想,与现代量子真空涨落理论形成了奇妙的呼应,印度教劫波宇宙循环论,和封闭宇宙坍缩模型存在概念相似,这种跨越文化的思想共振,暗示着人类对无限的本能追寻。站在认知的边界回望,关于"宇宙之外"的追问本质上是人类对自身存在意义的终极探索。从克罗马农人在洞穴墙壁描绘星座,到现代科学家解析宇宙微波背景辐射,这种追问推动着文明不断超越自我设限。

或许正如康德在《纯粹理性批判》中所言,人类理性注定要追问那些永远无法完全解答的问题,正是在这种永恒的追问中,我们拓展着认知的疆域,书写着属于智慧生命的宇宙史诗。在仰望星空与审视内心的双重维度中,关于宇宙之外的思考终将引领我们走向更深邃的真理之境。宇宙广阔而神秘,人类作为地球上最有智慧的生命,虽然已经能够走出地球探索宇宙,不过人类对宇宙的认知还是比较少的,宇宙中到底隐藏着多少奥秘?现在科学家也在积极的研究当中,只要人类能够坚持不懈的努力下去,人类对宇宙的了解一定会变得越来越多,到时候我们或许能够解开宇宙中更多的奥秘,对此,大家有什么想说的吗?

0 阅读:26
星空承载梦想

星空承载梦想

本人爱好天文,擅长写科学领域的文章